Vysvětlíme, co je to hmota ve fyzice a jaké jsou její vlastnosti. Navíc stavy, které prezentuje, a jeho strukturu.
Co je hmota (fyzika)?
Podle přístupu fyzický, hmota odkazuje na jakoukoli entitu obdařenou Hmotnost vlastní a schopný obsadit a prostor v určitý okamžik. Všechny fyzické předměty jsou vyrobeny z hmoty, od auta po a atom a částice elementály, které ji tvoří.
Pojem hmoty v oblasti fyziky byl definován a nově definován v průběhu staletí, od starověku (kdy se objevil pojem atomů), až po časy Isaaca Newtona a později Alberta Einsteina. Objev subatomární hmoty a inaugurace částicové fyziky byly nejrevolučnější událostí v oboru, pokud jde o myšlení o hmotě.
Proto původní definice hmoty, kterou jsme uvedli, byla dostatečná pro klasická odvětví fyziky, ale v oblasti vědy je problematická. kvantová mechanika, kde jsou pojmy „hmotnost“ a „prostor“ mnohem složitější.
Charakteristika hmoty ve fyzice
Hmota má určité specifické vlastnosti, jako je hmotnost a objem, to znamená, že hmota zaujímá a kraj určeno v časoprostoru. To znamená, že hmota má měřitelné vlastnosti, jako např proporcemi (délka, šířka, výška), hustota, hmotnost, tvrdost, tekutost, kujnost a mnoho dalších. Poznat hmotu znamená přesně porozumět jejím fyzikálním vlastnostem, které se radikálně liší od vlastností např Energie.
Na druhé straně se hmota musí nacházet v jednom ze známých stavů nebo fází, podle rozložení, seskupení a vlastností svého částice. Hmota je tedy prezentována ve stavu pevný, kapalný Y plynný, i když se také za určitých extrémních podmínek tlaku a teploty může nacházet ve stavu plazmatické (ionizovaný plyn). Existují další složitější stavy hmoty, které jsou studovány v pokročilých oborech fyziky a které jsou nestabilní.
Kromě hmoty existuje antihmota, kterou lze chápat jako hmotu složenou z antičástic. Pro každou elementární částici, která existuje, existuje další identická, ale s elektrický náboj opak, což při interakci způsobí anihilaci obou.
Stavy materiálu
Podle fyziky existují tři hlavní skupenství hmoty: pevné, kapalné a plynné, i když existují i jiné méně časté skupenství, jako je plazma nebo fermionické kondenzáty, reprodukovatelné pouze v laboratoři. Každý fyzikální stav má různé vlastnosti, které mají hodně společného s tím, jak jsou částice studovaného systému uspořádány v prostoru a s energií, kterou mají.
- Pevný. Částice pevné hmoty jsou velmi, velmi blízko u sebe a jsou kořistí velmi silných přitažlivých sil. Proto se chovají jako jedno tělo s velkou soudržností, hustota a konstantní tvar. Vyznačují se odolností proti fragmentaci a mají nízkou nebo žádnou tekutost: nelze je stlačit, a když jsou rozbity nebo fragmentovány, získávají se z nich jiné pevné látky menší velikosti.
- Tekutiny. Částice kapalné hmoty jsou drženy pohromadě přitažlivými silami, mnohem slabšími a méně uspořádanými než u pevných látek. Z tohoto důvodu kapaliny postrádají pevnou a stabilní formu, stejně jako soudržnost a vytrvalost, takže získají tvar nádoby, která je obsahuje. Mají velkou tekutost (lze je vložit do malých prostor) a povrchové napětí, díky kterému přilnou k povrchům, jsou málo stlačitelné a s výjimkou tzv. VodaV přítomnosti chladu mají tendenci se stahovat.
- Plyny. Částice plynné hmoty jsou v takovém stavu disperze a vzdálenosti, že se jim stěží podaří úplně zůstat pohromadě: přitažlivá síla mezi nimi je slabá, což mezi nimi vyvolává stav neuspořádanosti. Nedaří se spojit a vytvořit masivní kompaktní tělo gravitace nemá to na ně žádný znatelný vliv. Zabírají mnohem větší objem než kapaliny a pevné látky, protože mají tendenci expandovat, dokud nezaberou celý prostor která je obsahuje. Postrádají pevný tvar a objem a někdy jsou bezbarvé a/nebo bez zápachu.
Hmota může být transformována z jednoho stavu do druhého, pouze změnou podmínek teplota Y Tlak ke kterému jste. Jeho chemické vlastnosti však zůstanou stejné.
Struktura hmoty
Veškerá známá hmota se skládá z mikroskopických jednotek nazývaných atomy tvořené třemi subatomárními částicemi:
- Elektrony. Tyto částice, vybavené záporným nábojem a malou velikostí, obíhají kolem jádra atomu po sadě trajektorií nazývaných orbitaly, s větším či menším množstvím Energie podle jeho blízkosti nebo jeho vzdálenosti od jádra.
- Protony. Jsou vybaveny kladným nábojem a jsou větší a nacházejí se v jádře atomu a tvoří hlavní část jeho hmotnosti a hmotnosti.
- Neutrony. Bez elektrického náboje se nacházejí v jádře atomu spolu s protony, poskytují atomu hmotnost a hmotnost, i když neovlivňují jeho elektromagnetismus.
V závislosti na počtu elektronů, protonů a neutronů, které atom má, vytvoří atom chemické prvky známé a kategorizované v periodické tabulce. Například nejjednodušší atom, který existuje, je vodík, který má pouze jeden elektron a jeden proton.